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在淡水资源匮乏的地区，尽管一些监管机构和消费者担心食物会接触到废水中常见的化合物（包括许多治疗精神疾病的精神活性药物），但农民仍然经常使用处理过的废水来灌溉农作物。然而，约翰·霍普金斯大学的一项新研究发现，某些作物——例如西红柿、胡萝卜和生菜——会将这些化学物质储存在叶片中。这对于分别食用西红柿果实和胡萝卜根部的爱好者来说，或许是个好消息。
在淡水资源匮乏的地区，农民常常使用处理后的废水来灌溉农作物。许多监管机构和消费者担心，食品会受到废水中常见化合物的污染，其中包括许多用于治疗精神疾病的精神活性药物。
但约翰·霍普金斯大学的最新研究发现，某些作物——例如西红柿、胡萝卜和生菜——会将这些化学物质储存在叶片中。这对于分别食用西红柿和胡萝卜果实和根茎的爱好者来说，或许是个好消息。
这项研究今天发表在《环境科学与技术》杂志上，旨在探索利用市政废水（通常是经过处理设施过滤后的废水）灌溉农作物的安全性。
“农业生产对淡水资源的需求量很大。由于降雨量有限，干旱威胁着全球水资源供应，我们未来可能面临缺水问题，而这或许只能通过重新利用处理后的废水来解决，”约翰·霍普金斯大学博士生、该研究的第一作者丹妮拉·桑切斯说道。“为了继续安全地利用废水，我们需要更深入地了解作物在何处以及如何代谢或分解水中的物质。”
桑切斯研究了四种常见于处理后的废水中的精神活性药物的命运：卡马西平、拉莫三嗪、阿米替林和氟西汀，它们分别用于治疗抑郁症、双相情感障碍和癫痫。
在一个温控室中，研究人员用由超纯水、盐、营养物质和四种药物之一组成的液体生长液喂养西红柿、胡萝卜和生菜，持续长达45天。他们从每种植物的不同组织中取样，并利用先进的化学分析方法来确定植物如何吸收药物、植物从中产生哪些副产品，以及这些化学副产品最终在植物体内的分布情况。
药物及其代谢产物往往会在叶片中积累。番茄叶片中的药物浓度是果实的200多倍，而胡萝卜叶片中的药物浓度大约是可食用根部的7倍。但研究人员提醒说，这些浓度并不值得担忧；它们只是有助于绘制出这些化合物的分布图。
研究人员表示，水就像一条“高速公路”，将营养物质和其他分子输送到植物的各个部位，很可能在药物化合物的运输过程中发挥了作用。大部分水分会通过根部、植物体腔，最终到达叶片。药物及其代谢产物会随着水分流动，最终到达叶片。在叶片上，水分会通过气孔蒸发，将药物化合物留在叶片上。
桑切斯说：“植物没有完善的机制来排出这些药物化合物。它们不像人类那样可以通过排尿轻松排出废物。”
研究人员表示，植物不会将这些化合物排出体外，而是将它们储存在叶片细胞壁或液泡中，液泡就像细胞的垃圾袋一样。随着时间的推移，这些药物及其代谢产物会在植物组织中不断积累，无处可去。
此外，植物对某些药物的吸收和代谢能力更强。所有植物组织中抗癫痫药物拉莫三嗪及其代谢产物的浓度都很低。相比之下，卡马西平在植物组织中的积累浓度更高，包括可食用的胡萝卜根、番茄果实和生菜叶。研究人员表示，如果监管机构未来要评估药物对人类健康的风险，了解哪些药物更容易在人们食用的植物部位积累将大有裨益。
“仅仅因为这些药物常见于处理过的废水中，并不意味着它们会对植物或植物消费者产生任何实质性的影响，”该研究的共同作者、约翰·霍普金斯大学环境健康与工程副教授卡斯滕·普拉塞说道，他专门研究环境污染物和废水。
普拉塞指出，此类研究强调了在评估植物对药物的吸收时，不仅要考虑药物本身，还要考虑其副产物的重要性。“希望这项研究能够帮助确定哪些化合物需要进行更详细的评估，以便为未来可能出台的法规提供支持，”普拉塞说道。
